Molekulare Epidemiologie von Vancomycin-resistenten Enterokokken am Universitätsklinikum Regensburg 2018 - 2019 - Publikationsserver der Universität Regensburg

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	22 Juni 2023
Begutachter (Erstgutachter):	Prof. Dr. Wulf Schneider
Tag der Prüfung:	15 Mai 2023
Institutionen:	Medizin > Abteilung für Krankenhaushygiene und Infektiologie
Stichwörter / Keywords:	Vancomycin-resistente Enterokokken, VRE, molekulare Epidemiologie, Whole Genome Sequencing, Gesamtgenomsequenzierung, Transmissionen, Surveillance
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	54355

Zusammenfassung (Deutsch)

Vancomycin-resistente Enterokokken gehören gemäß Infektionsschutzgesetz zu den in Deutschland zu erfassenden multiresistenten Erregern. In den letzten Jahrzehnten sind trotz präventiver Maßnahmen steigende VRE-Zahlen weltweit und insbesondere auch in Deutschland zu beobachten, sodass von einer hyperendemischen Situation gesprochen werden kann. Um dieser Entwicklung entgegen zu wirken und adäquate ...

Zusammenfassung (Deutsch)

Vancomycin-resistente Enterokokken gehören gemäß Infektionsschutzgesetz zu den in Deutschland zu erfassenden multiresistenten Erregern. In den letzten Jahrzehnten sind trotz präventiver Maßnahmen steigende VRE-Zahlen weltweit und insbesondere auch in Deutschland zu beobachten, sodass von einer hyperendemischen Situation gesprochen werden kann. Um dieser Entwicklung entgegen zu wirken und adäquate Schutzkonzepte für Patienten in Kliniken zu entwickeln ist ein besseres Verständnis der Transmissions¬wege notwendig.
Ziel dieser Arbeit war es potenzielle Transmissionsereignisse und Risikobereiche am Universitätsklinikum Regensburg (UKR) aufzuzeigen sowie Einblicke in die Populations-struktur der im hospitalen Umfeld zirkulierenden Enterokokkenstämme auf Genomebene zu erhalten.
Hierfür wurden in die Studie insgesamt 331 VRE-Patienten des UKR eingeschlossen und deren stationären Aufenthalte anhand einer Linelist über den Zeitraum eines Jahres hinweg dokumentiert und ausgewertet. Zudem erfolgte eine Erfassung der den Patien¬ten zugehörigen VRE-Isolate. Hierdurch ließen sich mögliche Transmissionen und insbesondere gehäuft auftretende Erstnachweise – als Hinweise für mögliche Ausbrüche – detektieren. Es konnte so eine Risikobeurteilung einzelner Stationen und Fachab¬teilungen erfolgen. Ergänzend hierzu erfolgte für ausgewählte Isolate aus Hochrisiko¬bereichen oder im Rahmen vermuteter Ausbrüche eine Gesamtgenomsequenzierung. Für die Genotypisierung wurde das Whole Genome Sequencing angewandt, mit Untersuchung von insgesamt 1423 Zielgenen und Klassifikation anhand ihres Komplextyps (CT).
Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass insbesondere gastroenterologische, nephro-logische und hämatoonkologische Normalstationen sowie Intensivstationen am UKR eine hohe VRE-Last aufwiesen, sich hinsichtlich der Häufigkeit anzunehmender Trans-missionsereignisse jedoch teilweise unterschieden. So waren insbesondere für die Intensivstationen vermehrt mögliche nosokomiale Nachweise zu registrieren. Zu bemer¬ken war hier zum einen ein fehlendes systematisches Screening und zum anderen ein hoher Patientenumsatz kritisch kranker Patienten.
Die Gesamtgenomsequenzierung konnte zeigen, dass es sich bei den am UKR vorkom-menden Enterokokkenstämmen um ein polyklonales Geschehen handelte, mit vielen genetisch unterschiedlichen Enterokokkenstämmen. Einzelne Stämme waren im Rahmen der analysierten Ausbrüche und in Hochrisikobereichen jedoch dominierend als Hinweis auf ein erhöhtes Ausbreitungspotential dieser Stämme. Hier ist insbesondere der Enterokokkenstamm ST80 / CT1065 zu nennen. In Kombination mit detaillierten tagegenauen Patientenbewegungen ließen sich einige direkte Transmissionsereignisse nachweisen. Dies unter anderem dank sorgfältiger Erfassung von Risikopatienten und erfolgter Screeningmaßnahmen auf den Stationen. Gleichzeitig konnte jedoch beobachtet werden, dass viele – anhand epidemiologischer Daten, der van-Klassifikation und der MLST vermutete Transmis¬sionen – sich nicht bestätigen ließen. Passend hierzu war zu beobachten, dass häufig auch bei initial negativ gescreenten Patienten ein VRE-Nachweis erfolgte, ohne dass Indexpatienten eruiert werden konnten, die Transmissionswege also ungeklärt blieben. Zu diskutieren ist hier eine mögliche Selektion einer vorbestehenden VRE-Kolonisation unter Antibiotikatherapie ebenso wie eine Transmission des vanB-Transposons von Anaerobiern auf VSE mit konsekutiver klonaler Ausbreitung eines neuen Stam¬mes.
Somit ist fraglich, ob allein die Detektion und Isolierung bekannter VRE-Träger ein sinn¬volles Management zur Kontrolle der Ausbreitung darstellt. Nicht VRE per se sondern einzelne Enterokokkenstämme wie der ST80 / CT1085 scheinen ein erhöhtes Ausbrei¬tungspotential zu haben. Daher sollten auch krankenhausadaptierte VSE in hygienere¬levante Überlegungen eingeschlossen werden. Somit könnte neben einer wirkungsvol¬len Reduktion von Transmissionen auch eine unnötige Kontaktisolation bei Nachweis von VRE mit geringem Ausbreitungspotential erzielt werden. Um bestimmte Risikokons¬tellationen zu erkennen und adäquat reagieren zu können, ist ein tief gehendes Verständnis über die Phylogenetik und Populationsstruktur der Enterokokken – sowohl VSE als auch VRE – notwendig. Dies ist nur durch konsequente Nachverfolgung und Gesamtgenomsequenzierung möglich. Ein neuartiges Konzept, das als Genom-orientierte Infektionsprävention bezeichnet wird. Bereits beste¬hende Datenbanken können genutzt werden, um sowohl national als auch international gewon¬nene Informationen auszutauschen und zusammenzuführen. Hiervon sollten nicht zuletzt die Patienten profitieren, um durch kontrollierende und präventive Maßnahmen Ausbrüche zu reduzieren und unnötige Isolationen, mit einhergehenden individuellen negativen medizinischen und psychosozialen Folgen, zu verhindern.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Enterococci are commensals of the human intestinal tract, causing healthcare associated infections. In the last decades we could observe rising numbers of enterococcal infections worldwide and especially in Germany, associated with a development of antibiotic resistance to vancomycin – vancomycin resistant enterococci (VRE). This is mainly observed in E. faecium. Whole genome sequencing (WGS) ...

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Enterococci are commensals of the human intestinal tract, causing healthcare associated infections. In the last decades we could observe rising numbers of enterococcal infections worldwide and especially in Germany, associated with a development of antibiotic resistance to vancomycin – vancomycin resistant enterococci (VRE). This is mainly observed in E. faecium. Whole genome sequencing (WGS) showed in the last years, that the dissemination of E. faecium in hospitals are caused by certain enterococcal strains, perfectly adapted to the hospital environment.
The aim of this study was to show possible transmissions of VRE at the University Hospital Regensburg (UKR) and to gain insights into the population structure of E. faecium, circulating in the hospital environment by WGS.
WGS of selected isolates from high-risk wards at the UKR was able to confirm some suspected transmissions, but not to the extent initially assumed. Rather, there was a polyclonal pattern with different enterococci strains occurring at the time of the study. However, individual strains were dominant as an indication of an increased spread potential, in particular the enterococci strain ST80 / CT1065. Here not only VRE per se but also VSE must be considered, as there is the possibility of transmission of vanB-transposons from VRE or anaerobes to VSE with consecutive clonal spread.
In summary, this retrospective study could make an important contribution to the understanding possible transmission paths of VRE in synopsis with their genetic population structure. A comprehensive understanding of the population structure of the enterococci based of the WGS is essential – regardless of whether VRE or VSE. This is the only way to use preventive and outbreak-controlling measures in national and international exchanges rational and to adapt them to the individual needs of patients.

Molekulare Epidemiologie von Vancomycin-resistenten Enterokokken am Universitätsklinikum Regensburg 2018 - 2019

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Vorschau: Dissertation Isabelle Hug

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